申请/专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;长江勘测规划设计研究有限责任公司

申请日：2022-07-27

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN115266348B

主分类号：G01N3/08

分类号：G01N3/08;G01N3/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2024.04.09#专利申请权的转移;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：本发明公开了一种岩爆倾向性等级判断方法，步骤是：①工程现场取岩样制成标准圆柱形试样；②开展动静载叠加单轴压缩试验和劈裂试验；③获取不同单轴压缩试验组合条件下的全应力‑应变曲线、动静载叠加抗压强度σsd及劈裂试验下的抗拉强度σtd；④由全应力‑应变曲线获得动态破坏时间DT、弹性能量指数WET、冲击能指数KE，并计算脆性系数KTσsdσtd；⑤通过对各指标赋值去量纲化，得到可分别赋值为1、2和3三类的指数XDT、XWET、XKE、XKT；⑥根据公式Kc＝0.3XDT+0.2XWET+0.2XKE+0.3XKT计算岩爆倾向性指标；⑦由岩爆倾向性指标判断岩爆倾向性等级。该方法考虑了岩体的不同受力状态，方法易行，操作简便，等级判别准确，较传统的静态评价方法更加科学。

主权项：1.一种基于动静载叠加试验的岩爆倾向性等级判断方法，其步骤是：A、取工程现场岩样，将岩样加工成圆柱形试样；B、确定动静载叠加试验方案中静载预应力的取值大小、级别及动载应变率的等级，用于试验的试样数量；C、组合不同的静载预应力和动载应变率得到试验的工况总数，对每一种工况分别进行单轴压缩试验和劈裂试验，得到叠加抗压强度σsd和叠加抗拉强度σtd；D、由全应力-应变曲线获得每一种试验工况对应的动态破坏时间DT、弹性能量指数WET、冲击能指数KE，并计算脆性系数KT；其中，DT为应力峰值点至应力突然下降点之间的时间： 式中，ΦSE是塑性应变能，为加载曲线和卸载曲线所包络的面积；ΦSP是弹性应变能，为卸载曲线下的面积；As为峰前集聚的变形能，等于塑性应变能和弹性应变能之和；Ax为峰后损耗的变形能；脆性系数KT为叠加抗压强度σsd与叠加抗拉强度σtd的比值；E、通过对各指标赋值去量纲化，得到分别赋值为1、2和3三类的指数XDT、XWET、XKE、XKT；F、根据公式Kc=0.3XDT+0.2XWET+0.2XKE+0.3XKT计算岩爆倾向性指标Kc，式中，XDT、XWET、XKE及XKT分别为去量纲化的动态破坏时间指标、弹性能量指标、冲击能指标和脆性系数指标，Kc为岩爆倾向性指标，取值结果在1.0~3.0之间；G、判断岩爆倾向性等级，当1.0＜Kc≤1.5，等级为无岩爆倾向性，当1.5＜Kc≤2.0，等级为弱岩爆倾向性，当2.0＜Kc≤2.5，等级为中等岩爆倾向性，当2.5＜Kc≤3.0，等级为强岩爆倾向性；所述的步骤B中试验方案先进行纯静态加载获得常规单轴抗压强度，采用位移控制加载，应变率为5×10-6s-1，静载预应力选取占纯静态加载抗压强度一定比例的值，分别取纯静态加载抗压强度的40%、50%、60%以及70%；动静载叠加试验整个过程采用位移控制模式加载，静载预应力施加阶段应变率控制在5×10-6s-1，直到加载值达到设定值，以不同的应变率对试样施加动载荷，应变率范围和等级根据现场受力条件确定；所述步骤E中综合4个指标分别将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类岩爆倾向性赋值为1、2和3，采用步骤F中的公式完成岩爆倾向性指标的转换： 。

全文数据：

权利要求：

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